测试技术参考样卷

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1、《测试技术》期末考试样卷及参考答案（评分标准）一、填空题：（每空１分，共２０分）1、动态信号的描述可在不同的域中进行，它们分别是时域、频域和幅值域。2、周期信号的频谱是离散的；在周期信号中截取一个周期，其频谱是连续的。3、周期性方波的第2条谱线代表方波的3次谐波。4、影响二阶测试装置动态特性的参数为固有频率和阻尼比。5、动态测试中，保证幅值不失真的条件是幅频特性为常数，保证相位不失真的条件是相频特性与频率呈线性关系。6、半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应来工作的，压电式传感器的工作

2、原理是基于压电材料的压电效应来工作的。7、调幅波经相敏检波后，即能反映出调制信号电压的大小，又能反映其相位。8、动圈式磁电指示仪表的工作频率比光线示波器的工作频率低，这是由它们的固有频率决定的。9、对具有最高频率为fc的时域信号x(t)进行采样，采样频率为fs，若要采样后的信号频谱不产生混叠，则必须满足fs≥2fc。10、时域信号的截断将导致能量泄漏。11、频域采样将导致栅栏效应和时域周期延拓。二、简答或名词解释：（每小题4分，共24分）2１、已知sin(ωt+ϕ)的概率密度函数为1/(π1−x

3、)，请写出a+xsin(ωt)的概率密度函0数表达式，并画出其图形。22答：概率密度函数表达式：1/(πx0−(x−a))（表达式或图形正确可得3分）２、线性系统。答：输入、输出关系可用常系数线性微分方程描述的系统。或：具有迭加特性和频率保持特性的系统。３、频率保持特性。答：线性系统输出信号频率恒等于输入信号频率。４、已知一信号的频谱如图所示，请写出其对应的时域函数x(t)。1A(f)φ(f)1π/21/2π/4ff050150Hz050150Hz00答：x(t)=sin(100πt+45)+0

4、.5sin(300πt+90)（写成余弦形式也可以；未转换成角频率扣1分）5、试解释录音机走带速度不稳时所放出声音的变调现象。答：走带速度不稳，录音机放出的声音信号相对于原录制信号来说进行了时域压缩或扩展，根据傅里叶变换的性质，其频域将进行扩展或压缩，改变了原信号的频域特征而导致声音变调。6、有一压电式传感器的技术资料找不到了，在利用它进行动态测试之前应做哪些工作？答：进行静态标定和动态标定。三、问答题：（每小题８分，共32分）１、怎样标定测试装置的动态特性（频率响应函数）。要点：测试装置的动态

5、特性可用幅频特性曲线和相频特性曲线表示（2分）。给测试装置输入不同频率（ωi，i=1,2,3,⋯）的简谐信号（1分），分别测出其稳态输出（1分）信号与输入信号的幅值比Ai和相位差ψi（i=1,2,3,⋯）（3分），在直角坐标系中所描绘的A—ω、ψ—ω曲线即为幅频特性曲线和相频特性曲线（1分）。２、简述电容式传感器的工作原理，试用它设计三种不同物理量测试的传感器，并说明适用场合？要点：εεA0C=（2分）δ对公式中参数的解释：(2分)当ε、A、δ三个参数中有两个保持不变，另一参数发生改变时即可做成

6、一种类型的传感器。(2分)ε、A不变，改变δ，可做成变间隙型位移传感器；ε、δ不变，改变A，可做成直线位移型和角位移型传感器；A、δ不变，改变ε，可做成厚度、湿度、温度、液位测量的传感器。３、试分析三角波与正弦波的互相关函数的可能图形是怎样的。2要点：三角波由无数频率不同的简谐信号迭加而成，谐波频率为基波频率的整数倍；（2分）同频相关，不同频不相关；（2分）方波中没有与正弦波同频的谐波时，没有输出（输出为0）；（2分）方波中有与正弦波同频的谐波时，输出为与正弦波同频的简谐信号；（2分）４、为了从

7、方波信号源得到正弦信号可以通过什么方法？要点：方波由无数频率不同的简谐信号迭加而成，谐波频率为基波频率的整数倍，且只有奇次谐波而没有偶次谐波；（2分）低通滤波器具通低频阻高频的作用，且对理想低通滤波器来说，大于其截止频率的分量通过滤波器后被衰减为零；（2分）用截止频率大于方波基频而小于方波3倍基频的低通滤波器对方波信号进行滤波即可得正弦信号；（2分）改变方波的周期可改变方波的基频，从而可达到改变正弦信号频率的目的（2分）（用带通滤波器亦可；但提及用“正弦波与方波互相关”得正弦波字眼，扣2分）四、

8、计算题：（共16分）１、周期信号x(t)=COS10ｔ＋0.2COS(100ｔ－45°)通过时间常数为0.05秒的低通滤波器。求：(1)滤波器的截止频率；(2)滤波器的稳态输出；(3)要使上述信号通过滤波器后，两个分量的幅值衰减均不大于５％，则其时间常数应是多少？（10分）1解：RC低通滤波器是一个一阶系统，其幅频特性为：A(ω)=（2分）21+(ωτ)第一问：（2分）111由A(ω)==得：f==3.183Hzc1+(2πfτ)222πτc第二问：（3分）1oA(10)==0.8944，ϕ(1